| 松针状NiCo2O4@碳布复合材料在锂硫电池中的应用 |
| Application of Needle-like NiCo2O4@Carbon Cloth Composites in Lithium-Sulfur Batteries |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 杨小兰 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | | | 吴忠辉 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | | | 张亚军 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | | | 何欣健 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | | | 贾金柱 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | | | 杨雄智 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | | | 周俊丽 | 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 | zhoujlees@gdut.edu.cn |
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| 摘要: 以碳布（CC）作为柔性基底，采用水热法在其表面原位生长松针状网络结构NiCo2O4，制得NiCo2O4@CC复合材料，并应用于锂硫电池。NiCo2O4在碳纤维表面竖直生长形成三维纳米针簇网络，为硫的存储提供更多的空间，有效缓解硫电极的体积膨胀。通过吸附实验，证明了NiCo2O4@CC能有效吸附多硫化物，从而抑制多硫化物的穿梭效应。与CC/S相比（933 mAh·g-1），NiCo2O4@CC/S复合材料用于锂硫电池具有更优异的电池性能，在0.1C下初始放电比容量高达1 467 mAh·g-1，在0.2C下初始放电比容量为1 098 mAh·g-1，经200次循环后，放电比容量仍然保持在879 mAh·g-1，平均每圈衰减率为0.09%，表现出良好的循环性能。 |
| 关键词: 锂硫电池 碳布 钴酸镍 吸附 |
| 基金项目: 国家自然科学基金（No.21606051，21576054）资助。 |
| Abstract: Using carbon cloth (CC) as a flexible substrate, needle-like network structure NiCo2O4 was grown on the surface of CC by hydrothermal method, and then NiCo2O4@CC composites were prepared and used for lithium-sulfur battery. NiCo2O4 grows vertically on the surface of carbon fiber to form a three-dimensional network of nano-needle clusters, which provides more space for sulfur storage and effectively alleviates the volume expansion of sulfur electrode. Through adsorption experiments, it is proved that NiCo2O4@CC can effectively adsorb polysulfide, thus inhibiting the shuttle effect of polysulfide. Compared with CC/S (933 mAh·g-1), NiCo2O4@CC/S composite had better battery performance. The initial discharge specific capacity was as high as 1 467 mAh·g-1 at 0.1C, and the initial discharge specific capacity was 1 098 mAh·g-1 at 0.2C, the discharge specific capacity can remain 879 mAh·g-1 even after 200 cycles, and the average decay rate of each cycle was 0.09%, showing good cycle performance. |
| Keywords: lithium-sulfur batteries carbon cloth NiCo2O4 adsorption |
| 投稿时间：2021-02-08 修订日期：2021-09-06 |
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| 杨小兰,吴忠辉,张亚军,何欣健,贾金柱,杨雄智,周俊丽.松针状NiCo2O4@碳布复合材料在锂硫电池中的应用[J].无机化学学报,2021,37(11):1943-1949. |
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